
- •Лабораторная работа № 3 исследование электромагнитного поля в прямоугольном волноводе
- •Теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •1. Подготовка оборудования
- •2. Изучение картины поля стоячей волны основного типа в прямоугольном волноводе
- •3. Изучение дисперсии и затухания волны основного типа в прямоугольном волноводе
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
1. Подготовка оборудования
На генераторе СВЧ:
ручкой
установить начальную частоту рабочего диапазона – 12,05 ГГц;
ручкой
установить конечную частоту 17,44 ГГц;
переключатель РЕЖИМ установить в положение «НГ»;
переключатель ПЕРИОД S установить в положение «РУЧ.»;
ручкой ПЕРЕСТРОЙКА ЧАСТОТЫ задать выбранную частоту;
тумблер СЕТЬ переключить в положение ВКЛ;
тумблер ГЕН переключить в положение ВКЛ;
для выхода на рабочий режим генератора подождать 10 мин;
ручкой УРОВЕНЬ задать максимальную мощность излучения.
Подключить вольтметр к сети.
Перестраиваемый аттенюатор установить на 0.
Убедиться, что показания индикаторного прибора (вольтметра) зависят от уровня СВЧ мощности.
2. Изучение картины поля стоячей волны основного типа в прямоугольном волноводе
Переместить зонд измерительной линии в пучность стоячей волны в волноводе. При необходимости регулировками, имеющимися на измерительной линии, добиться максимальных показаний на индикаторе (настройка выполняется преподавателем или лаборантом!). Переместить зонд измерительной линии в узел стоячей волны.
Производить отсчёт показаний вольтметра
, перемещая зонд измерительной линии вдоль волновода. Измерения проводить с шагом 2 мм до следующего узла стоячей волны. Результаты измерений свести в таблицу 1.
Таблица 1.
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Переместить зонд измерительной линии в пучность стоячей волны. Вводить в волновод поглощающую пластину регулируемого аттенюатора с шагом 1 мм и для каждого значения погружения пластины
производить отсчёт показаний индикатора. Результаты измерений свести в таблицу 2.
После завершения выполнения п. 2.3 восстановить нулевые показания по шкале регулируемого аттенюатора.
Таблица 2.
|
0 |
1 |
2 |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Изучение дисперсии и затухания волны основного типа в прямоугольном волноводе
Установить ручкой «РУЧ.» начальное значение частоты генерации
.
Установив зонд измерительной линии в пучность стоячей волны, отсчитать показание вольтметра
. Переместив зонд в узел стоячей волны, отсчитать показание вольтметра
. Рассчитать для данной частоты генерации коэффициент стоячей волны и постоянную затухания. Заполнить соответствующий столбец таблицы 3.
Таблица 3.
|
|
|
|
|
|
, В |
|
|
|
|
|
, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсчитать показания
по шкале измерительной линии при условии, что зонд измерительной линии находится в узле стоячей волны. Переместить зонд в соседний узел стоячей волны и определить новое положение
по шкале измерительной линии. По этим данным определить длину волны в волноводе
, соответствующую данной частоте генерации. Занести результаты в соответствующий столбец таблицы 4.
Таблица 4.
|
|
|
|
|
|
, мм |
|
|
|
|
|
, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перестраивая частоту генерации ручкой «РУЧ.», повторить измерения и расчёты по пп. 3.2–3.3 ещё для четырёх различных значений частоты
, записывая результаты в таблицы 3 и 4.